CN208956026U - 一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路，射频通道电路、限幅器和天线，还包括功率分配模块、检波器、开关和开关控制电路，开关的一端与射频通道电路前端相连，开关的另一端接地，功率分配模块的输入端与前一级射频元器件的输出端相连，功率分配模块的第一输出端连接后一级射频元器件的输入端，功率分配模块的第二输出端与检波器的输入端相连，检波器的输出端与开关控制电路的输入端相连，开关控制电路的输出端与开关的控制端相连。本电路既能够解决脉冲波击穿问题，又能够解决连续波烧毁问题，同时结构简单，可以有效的控制成本，还能够很好的保护模数转换器。

Description

一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路

技术领域

本实用新型涉及射频电路保护领域，具体的涉及一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路。

背景技术

宽带接收机的前端通常具有低噪声放大器、混频器和中频放大器组成的射频电路，当接收机附近存在大功率干扰信号或者参与电子对抗时，可能造成器件击穿甚至烧毁，致使接收机失效，所以提高接收机的保护能力在接收机的设计中占有重要地位。传统的射频保护电路分为两种，采用单个限幅器的保护电路和采用多个限幅器的保护电路。

如图1所示为采用单个限幅器的保护电路，在低噪声放大器的输入前端增加单一的限幅器，可以把尖锐的脉冲波功率限制在15dBm左右，有效的减小脉冲尖峰，防止瞬间的超高输入脉冲击穿第一级低噪声放大器。单一的限幅器能够有效对抗尖锐脉冲波，但无法对抗连续波，通常限幅器只能把幅度限制在15dBm左右，经过低噪声放大器后，该幅度会被放大，虽然输出幅度受限于低噪声放大器的饱和输出功率，但是放大器的输出幅度通常会超过后级有源器件允许的最大输入幅度，从而造成后级有源器件的烧毁。

如果要解决连续波烧毁的问题，通常采用多个限幅器的保护电路，如图2所示，在每一个射频有源器件的输入端都添加一个限幅器，确保射频电路中每一个有源器件的输入功率都不会超过允许的最大输入范围，有效对抗脉冲波和连续波，但是通常射频通道有四到五个有源器件，所以也同样需要增加四到五个限幅器，这样会导致射频电路的体积增大一倍，成本显著增加，并且射频通道的末端紧接着模数转换器(ADC)，该器件允许的最大输入功率不超过10dBm，目前市面上的限幅器普遍是将信号限制在15dBm，所以，限幅器也不能够很好的保护模数转换器。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种既能够抗脉冲波击穿和连续波烧毁、又能够保护模数转换器的、同时成本低、结构简单的射频保护电路。

本实用新型采用的技术方案是：

一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路，包括设置在天线和模数转换器之间的射频通道电路、设置在射频通道电路前端的限幅器，射频通道电路由若干射频元器件组成，还包括功率分配模块、检波器、开关和开关控制电路，所述开关的一端与射频通道电路前端相连，开关的另一端接地，所述功率分配模块设置在射频通道电路内任意两个射频元器件的之间，功率分配模块的输入端与前一级射频元器件的输出端相连，功率分配模块的第一输出端与后一级射频元器件的输入端相连，功率分配模块的第二输出端与检波器的输入端相连，所述检波器的输出端与开关控制电路的输入端相连，开关控制电路的输出端与开关的控制端相连。

进一步的，所述功率分配模块为耦合器或功分器。

进一步的，所述开关控制电路包括二极管和电容，所述检波器的输出端与二极管的正极相连，所述二极管的负极与开关的控制端相连，二极管与开关的公共端通过电容接地。

进一步的，所述开关为射频开关。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过限幅器解决抗脉冲波击穿问题，在限幅器的后端连接一个对地开关，当射频通道电路正常工作时，开关处于断开状态，设置在射频通道电路的内的功率分配模块分出一部分信号能量送入检波器，当检波器检测到较大信号进入射频通道电路时输出直流电压给开关控制电路，开关控制电路将开关闭合，信号被短路到地，保护后级电路不会烧毁，具有如下优点：

1、本实用新型既能够解决脉冲波击穿问题，又能够解决连续波烧毁问题。

2、电路结构简单，可以有效的控制成本。

3、使用检测加闭环控制电路，能够把幅度限制在允许的输入范围内，能够很好的保护射频器件和末端的模数转换器。

4、检测和控制时间短，从干扰信号进入射频通道，到开关闭合的时间可以控制在50ns以内。

5、使用回环控制技术，不需要额外的控制器来控制开关的状态。

附图说明

图1为单个限幅器的射频保护电路原理图；

图2为多个限幅器的射频保护电路原理图；

图3为本实用新型抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路的原理图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

如图3所示为本实用新型的一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路，包括设置在天线和模数转换器之间的射频通道电路、设置在射频通道电路输入前端的限幅器，本实施例中射频通道电路包括依次相连的两个低噪声放大器、混频器、滤波器、两个中频放大器，保护电路还包括功率分配模块1、检波器2、开关3和开关控制电路，优选的，功率分配模块1为耦合器或功分器，开关3为射频开关，开关控制电路包括二极管4和电容5。

其中，开关3的一端与射频通道电路前端的低噪声放大器的输入端相连，开关3的另一端接地，耦合器/功分器设置在射频通道电路内任意两个射频元器件的之间，本实施例中耦合器/功分器的输入端与低噪声放大器的输出端相连，耦合器/功分器的第一输出端与混频器输入端相连，可以将耦合器/功分器设置在混频器与滤波器之间，或者滤波器与中频放大器之间，耦合器/功分器的第二输出端与检波器2的输入端相连，检波器2的输出端与二极管4的正极相连，二极管4的负极与开关3的控制端相连，二极管4与开关3的公共端通过电容5接地，当然，开关控制电路也可以采用其他元器件构成的的开关控制电路。

本实用新型的工作原理为：

当射频通道电路正常工作时，开关处于断开状态。

当较为尖锐的脉冲波干扰进入射频通道时，限幅器将输入幅度限制在15dBm左右，不会造成第一级低噪声放大器击穿。

当连续波干扰信号进入射频通道，并且持续时间超过10ns以上，检波器会检测到有较大的信号进入射频通道，从而输出一个与干扰信号幅度有关的直流电压，该电压使二极管导通，并对电容充电，电容充电后，产生高电平促使开关闭合，从而大幅度减小进入射频通道的信号幅度(干扰信号被短路)。由于二极管和开关的控制引脚都是高阻，电容放电缓慢，从而使开关持续闭合，即使一段时间后，开关断开，如果此时干扰信号还存在，则进入下一个检测和控制周期，如此循环。

本电路从干扰信号进入射频通道直到开关闭合，反应时间小于50ns，进入射频通道的能量很小，可以避免后级有源器件的烧毁。

本实用新型通过限幅器解决抗脉冲波击穿问题，在限幅器的后端连接一个对地开关，当射频通道电路正常工作时，开关处于断开状态，设置在射频通道电路的内的功率分配模块分出一部分信号能量送入检波器，当检波器检测到较大信号进入射频通道电路时输出直流电压给开关控制电路，开关控制电路将开关闭合，信号被短路到地，保护后级电路不会烧毁，具有如下优点：

1、本实用新型既能够解决脉冲波击穿问题，又能够解决连续波烧毁问题。

2、电路结构简单，可以有效的控制成本。

3、使用检测加闭环控制电路，能够把幅度限制在允许的输入范围内，能够很好的保护射频器件和末端的模数转换器。

4、检测和控制时间短，从干扰信号进入射频通道，到开关闭合的时间可以控制在50ns以内。

5、使用回环控制技术，不需要额外的控制器来控制开关的状态。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种抗脉冲波击穿和连续波烧毁的射频保护电路，包括设置在天线和模数转换器之间的射频通道电路、设置在射频通道电路输入前端的限幅器，射频通道电路由若干射频元器件组成，其特征在于：还包括功率分配模块(1)、检波器(2)、开关(3)和开关控制电路，所述开关(3)的一端与射频通道电路的输入前端相连，开关(3)的另一端接地，所述功率分配模块(1)设置在射频通道电路内任意两个射频元器件的之间，功率分配模块(1)的输入端与前一级射频元器件的输出端相连，功率分配模块(1)的第一输出端与后一级射频元器件的输入端相连，功率分配模块(1)的第二输出端与检波器(2)的输入端相连，所述检波器(2)的输出端与开关控制电路的输入端相连，开关控制电路的输出端与开关(3)的控制端相连。

2.根据权利要求1所述的射频保护电路，其特征在于：所述功率分配模块(1)为耦合器或功分器。

3.根据权利要求1所述的射频保护电路，其特征在于：所述开关控制电路包括二极管(4)和电容(5)，所述检波器(2)的输出端与二极管(4)的正极相连，所述二极管(4)的负极与开关(3)的控制端相连，二极管(4)与开关(3)的公共端通过电容(5)接地。

4.根据权利要求1所述的射频保护电路，其特征在于：所述开关(3)为射频开关。